Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik

06/03/2012

1

fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id

Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik

Joni HermanaJurusan Teknik Lingkungan

Email: [email protected], hp: 08123029313

Manajemen Asset InfrastrukturProgram Pascasarjana Teknik Sipil


ISI PEMBAHASAN

1. PENDAHULUAN2. TEKNOLOGI ONSITE SKALA

INDIVIDU 3. TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL4. TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS

MASYARAKAT5. IPLT

06/03/2012

2

Sumber Pustaka:

1. Sebagian besar materi ini berasal dari Materi Diseminasi Keteknikan Bidang Air Limbah, Direktorat Pengembangan PLP, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum, 2011

2. Berbagai Sumber dan Literatur sebagai tambahan.



PENDAHULUAN

06/03/2012

3

SANITASI

Suatu usaha untuk menciptakan keadaan yang dapat menghindarkan

timbulnya gangguan penyakit


Problems with conventional sanitation

fertilizer production from finite resources

food

mixing of flows, misuse of drinking water for transport

90% untreated

waste disposal in water bodiessewage sludge

overexploitation of groundwater

landfill / incineration

Source: www.gtz.de/ecosan

06/03/2012

4

Kualitas hidup yang semakinburuk !!


JENIS BERBAGAI RESIKO KESEHATAN LT


Chemical contaminantsExcreted pathogens

• Helminths

• Protozoa

• Bacteria

• Viruses

• Persistent org. pollutants, “POP”

• Heavy metals

• Hormone-active substances

• Antibiotics

06/03/2012

5


9

Tra

nsm

isi P

en

ya

kit

TINGKAT SURVIVAL PATHOGEN

Faktor kematian:

• Kering/lembab

• Sinar UV

• Suhu

• Waktu

Prinsip dasar:

• Semua patogen yang berasal dari LT akan mengalami kematian setelah dikeluarkan

• Kecuali:

perkembangbiakan bakteri yang menyebabkan keracunan makanan

Load

Time

cacing yang berkembangbiak di host

10

Pe

nc

eh

ag

an

P

en

ya

kit

Pengelolaan AL

Kesehatan

(yang dipengaruhi oleh pembuangan LT)

Kebiasaan Higienis

Air Minum(kualitas, kuantitas)

PERANGKAT SANITASI


06/03/2012

6

COMBINED SEWER

Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah

Daerah PelayananKapasitas Penduduk

(Jiwa/Ha)

> 200 < 200

OFF-SITE ON-SITE

Muka Air Tanah (M)

> 1,2 < 10

Tanki Septik Cubluk

Debit Besar Debit Kecil

Air limbah dan air hujan


Limbah Air Industri

B3 Non–B3

BAKUMUTUEFLUEN

Treatment

Bangunan Pengolah Air Limbah

BADAN AIR PENERIMA

PERSIL

Spj. Saluran

BY PASS

INTERCEPTING SEWER

SANITARY SEWER

INFILTRASI

NON DOMESTIKDOMESTIK


SKEMA PEMILIHAN SISTEM PENGELOLAAN AIR LIMBAH

06/03/2012

7


Hubungan Opsi Teknologi dan Investasi

Tangga hubungan antara opsi teknologi dengan investasi yang harus ditanamkan

(Sumber: UNEP, 2004)

FokusTeknologi


SISTEM PENGOLAHAN ONSITE

06/03/2012

8

GOT/SALURAN DRAINASE

Limbah Cair Rumah Tangga

Berdasarkan karakteristik

Blackwater (20%) Grey Water (80%)

Berdasarkan sumbernya

Toilet, WC Buangan dapur, tempat cuci,

kamar mandi

Klasifikasi Air Limbah Domestik

SEPTIC TANK/CUBLUK

Karakteristik Air Limbah Domestik

70% air bersih

Air Limbah

Minyak/LemakBahan Tersuspensi

Bahan OrganikTerlarut

Bahan AnorganikTerlarut

Pengolahan Biologis

Contoh : ABR

Pengolahan Lanjutan

Contoh : Saringan Pasir dan Karbon Aktif

Pengolahan FisikContoh : PenangkapMinyak dan Lemak, dan Bak Pengendap

80 % grey water20 % black water

06/03/2012

9

17

Skema untuk Mendaur Ulang Air Limbah Domestik

Greywater

PENGENDAPAN

Wetland/Kolam/ ABR/BIOFILTER

DISINFEKSI

PENYIMPANAN

DAUR ULANG

PENGUMPULAN

PRA-PENGOLAHAN

PENGOLAHAN UTAMA

PENGOLAHAN LANJUTAN

COMBINED SEWER

Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah

Daerah PelayananKapasitas Penduduk

(Jiwa/Ha)

> 200 < 200

OFF-SITE ON-SITE

Muka Air Tanah (M)

> 1,2 < 10

Tanki Septik Cubluk

Debit Besar Debit Kecil



Limbah Air Industri

B3 Non–B3

BAKUMUTUEFLUEN

Treatment

Bangunan Pengolah Air Limbah

BADAN AIR PENERIMA

PERSIL

Spj. Saluran

BY PASS

INTERCEPTING SEWER

SANITARY SEWER

INFILTRASI

NON DOMESTIKDOMESTIK

06/03/2012

10


TEKNOLOGI ONSITE SKALA INDIVIDU

1. Septic Tank

2. Septic Tank dengan Bidang Resapan

3. Septic Tank dengan Evapotranspirasi

4. Septic Tank dengan Filter

5. Septic Tank dengan Small Bore Sewer

TIPE-TIPE PENGOLAHAN SETEMPAT

• Cubluk

• Komposting toilet

• Toilet siram

• Sistem Wetland

• Tangki septik

20


06/03/2012

11

Cubluk

• Cubluk menampung kotoran dalam lubang galian tanah di bawahnya.

• Sistim ini tidak cocokuntuk daerah yang mempunyai permukaan air tanah dangkal

21



KOMPOSTING TOILET

• Dalam lubang toilet dengan sistim lubang galian/pit latrine, dekomposisi pada keadaan aerob dapat dilaksanakan di atas tanah

• Dengan menggunakan dua ruangan yang bersebelahan untuk proses pengomposan (dekomposisi) yaitu satu ruang kompos untuk dipakai sebagai penampungan tinja setiap hari dan ruang yang disebelahnya untuk proses dekomposisi.

22

06/03/2012

12

23

KOMPOSTING TOILET


24

KOMPOSTING TOILET


06/03/2012

13

TOILET SIRAM

25


• Toilet siram mempunyai penyekat air yang berfungsi mencegah bau dan masuknya serangga

• Tinja dalam toilet diguyur dengan menyiramkan 2 sampai dengan 3 liter air.

• Pembuangan tinja dengan sistim toilet siram dengan ‘lubang galian’ tidak cocok untuk tanah yang mempunyai muka air tanah yang tinggi


06/03/2012

14


TANKI SEPTIK

Tangki septik adalah salah satu cara pengolahan air limbah domestik yang menggunakan proses pengolahan secara anaerobik. Proses ini dapat memisahkan padatan dan cairan di dalam air limbah. Padatan dan cairan memerlukan dan harus diolah lebih lanjut karena banyak mengandung bibit penyakit atau bakteri patogen yang berasal dari kotoran (feces) manusia. Jika tidak diolah, maka dikhawatirkan air limbah dapat menularkan penyakit kepada manusia terutama melalui air (waterborne disease)


TANKI SEPTIK

1. Tanki septik ber- SNI 03-2398-2002

2. Tanki Septik harus dijamin kedap air

3. Efisiensi pengolahan berkisar 60-70%

06/03/2012

15


TANKI SEPTIK

Perhitungan dimensi Septic Tank:

Q = q x p/1000– Q = debit yang akan diolah septic tank (m3/hari)

– q = laju timbulan air limbah (l/or/hari), 5 – 40 l/or/hari (sistem terpisah), 45 – 300 l/or/hari (sistem tercampur)

– p = jumlah pemakai (or)

Waktu detensi ≥ 5 hari (sistem terpisah), 2 ≥ tercampur

ZONA-ZONA DALAM TANKI SEPTIK


06/03/2012

16


Perlu diingat bahwa tangki septik harus dibuat kedap agar cairan yang berasal dari lumpur tinja tidak merembes keluar dari tangki sehingga berpotensi mencemari tanah dan air tanah di sekitarnya


• Kapasitas perkolasi tanah berkisar antara (0,5-24) menit/cm dan optimum 8 menit/cm.• Ketinggian muka air tanah minimum 0,60 m di bawah dasar rencana saluran peresap

atau (1-1,5) m di bawah muka tanah.• Jarak horizontal dari sumber air (seperti sumur) tidak boleh kurang dari 10m • Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm

06/03/2012

17


TANKI SEPTIK DENGAN BIDANG RESAPAN

1. Harus memperhatikan perkolasi tanah (0,5 – 24 cm/min)

2. Ketinggian muka air tanah minimum 0,6 – 1,5 m dibawah dasar rencana saluran peresap

3. Jarak horizontal dengan sumber air minimal 10 m

4. Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm

5. Diperlukan sumur peresap bila bagian permukaan tanah kedap air sedangkan bagian tengahnya porous


06/03/2012

18


TANKI SEPTIK DENGAN EVAPOTRANSPIRASI

Sesuai jika:Tanah

impermeable > 24 min/cm

Daerah bersuhu tinggi

Kelembaban rendah


TANKI SEPTIK DENGAN FILTER

1. Filter Permukaan Bawah Tanah

2. Filter Anaerobik

06/03/2012

19


TANKI SEPTIK DENGAN SMALL BORE SEWER


BAGAIMANA DENGAN GREY WATER

06/03/2012

20

Potongan tangki hibrid Filter

Balai Lingkungan Permukiman


ABR Filter

Media 3

Media 2

Media 1

Tangki Penampung

Kamar Mandi

Cuci PiringCuci Pakaian

Pengembangan Daur Ulang LimbahDomestik (PANDORA-L) oleh TL ITS


06/03/2012

21


Bak Penampung

Bak Penyaring

Minyak & Lemak (Grease trap)

ABR

Filter

Inlet & Bak kontrol

Reservoar


06/03/2012

22


TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL

1. Septic Tank Bersama

2. Septic Tank Bersekat (Baffled Reactor)

3. Biodigester

4. Septic Tank Bersekat dengan Filter

5. Septic Tank Bersekat dengan Filter dan Tanaman

6. Kolam Aerobik



06/03/2012

23




TANKI SEPTIK BERSAMA

06/03/2012

24


TANKI SEPTIK BERSEKAT


BIODIGESTER

06/03/2012

25


TANKI BERSEKAT DENGAN FILTER


06/03/2012

26



06/03/2012

27


TANKI SEPTIK DENGAN FILTER DAN TANAMAN


TANKI SEPTIK DENGAN KOLAM AERASI

06/03/2012

28


TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS MASYARAKAT


INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH

TINJA (IPLT)

1. Karakteristik dan Jenis Lumpur Tinja

2. Tahapan Pengolahan Lumpur Tinja

3. Kebutuhan Data Perencanaan

4. Tahapan Perencanaan IPLT

5. Jenis Teknologi Pengolahan Lumpur Tinja

06/03/2012

29


UNIT-UNITPENGOLAHAN DALAM IPLT

1. Unit Pengumpul

2. Tanki Imhoff

3. Kolam Stabilisasi (Anaerobik –Fakultatif – Maturasi)

4. Unit Pengering Lumpur

5. Bangunan Pelengkap

Karakteristik Lumpur Tinja


06/03/2012

30





06/03/2012

31


TAHAPAN PERENCANAAN IPLT


Alternatif Tahapan IPLT < 50.000 PE

06/03/2012

32


Alternatif Tahapan IPLT < 100.000 PE


Alternatif Tahapan IPLT > 100.000 PE

06/03/2012

33


OPSI TEKNOLOGI PENGOLAHAN LUMPUR TINJA


TANKI IMHOFF

06/03/2012

34


TANKI IMHOFF

ALTERNATIF DESAIN BAK PEMISAH IMHOFF


06/03/2012

35


DESAIN DETAIL TANKI IMHOFF


DIMENSI TANKI IMHOFF

06/03/2012

36

KOLAM ANAEROBIK



PENGARUH SUHU DAN WAKTU DETENSI

06/03/2012

37


KRITERIA DESAIN KOLAM ANAEROBIK


KOLAM FAKULTATIF

06/03/2012

38

KOLAM FAKULTATIF


KOLAM MATURASI


06/03/2012

39

MENETAPKAN DIMENSI KOLAM



06/03/2012

40

UNIT PENGERING LUMPUR


UNIT PENGERING LUMPUR


06/03/2012

41



GAMBAR SKEMATIS UNIT PENGERING LUMPUR

06/03/2012

42


LAYOUT UNIT PENGERING LUMPUR


PROFIL MEDIA UNIT PENGERING LUMPUR

06/03/2012

43


PROFIL UNIT PENGERING LUMPUR


06/03/2012

44


SISTEM PENGOLAHAN OFFSITE


USULAN ALTERNATIF SISTEM PENGOLAHAN

TERPUSAT

06/03/2012

45

Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat

• Proyeksi Debit

• Perencanaan Pipa Persil

• Perencanaan Pipa Retikulasi

• Perencanaan Pipa Induk (Main/trunk sewer)

• Perencanaan Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan

• Perencanaan Kapasitas IPAL

• Perencanaan Lokasi IPAL

• Kebutuhan Lahan IPAL

89



• Proyeksi Debit

Prakiraan dari dari konsumsi pemakaian air bersih (used water), kurang lebih 70% hingga 90% akan menjadi air limbah yang dapat dibedakan atas greywater dan black water.

• Perencanaan Pipa Persil

90


06/03/2012

46



• Pipa Retikulasi

91


• Pipa Induk (Main/trunk sewer)

92


06/03/2012

47


• Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan

93



• IPAL

94


06/03/2012

48


Tabel 1 Koefisien Kekasaran Pipa


Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan

No Kegiatan Nilai PE Acuan

1 Rumah Biasa 1 Study JICA 1990

2 Rumah Mewah 1,67 Sofyan M Noerlambang

3 Apartemen 1,67 Sofyan M Noerlambang

4 Rumah Susun 0,67 Sofyan M Noerlambang

5 Puskesmas 0,02 Sofyan M Noerlambang

6 Rumah Sakit Mewah 6,67 SNI 03 – 7065-2005

7 Rumah Sakit Menengah 5 SNI 03 – 7065-2005

8 Rumah Sakit Umum 2,83 SNI 03 – 7065-2005

9 SD 0,27 SNI 03 – 7065-2005

10 SLTP 0,33 SNI 03 – 7065-2005

11 SLTA 0,53 SNI 03 – 7065-2005

06/03/2012

49

Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan (Lanjutan)

No Kegiatan Nilai PE Acuan

12 Perguruan Tinggi 0,53 SNI 03 – 7065-2005

13 Ruko 0,67 SNI 03 – 7065-2005

14 Kantor 0,33 SNI 03 – 7065-2005

15 Stasiun 0,02 SNI 03 – 7065-2005

16 Restoran 0,11 SNI 03 – 7065-2005


Tabel 3.Konversi Nilai PE Terhadap Diameter Pipa

PE DIAMETER (mm)MIRING MINIMAL

(m/m)

< 150 100 0,020

150 - 300 125 0,017

300 - 500 150 0,015

500 – 1.000 180 0,013

1.000 – 2.000 200 0,012


06/03/2012

50

Gambar 6. Beberapa bangunan pelengkap pada perpipaan air limbah

(sumber: Pedoman Pengelolaan Air Limbah Perkotaan, PU, 2003)

Tabel 4. Jarak Antar MH Pada Jalur Lurus

Diameter (mm) Jarak antar MH (m) Referensi

(20 - 50) 50 - 75 Materi Training + Hammer




1000 100 -150 Bandung (Jl. Soekarno - Hatta)


06/03/2012

51

Tabel 5. Alternatif Kapasitas Air Penggelontor


Gambar 7. Batas Sambungan Rumah


06/03/2012

52

Tabel 6. Dimensi Lubang Inspeksi


Saringan sampah (Screen)

Saringan Material Lepas

• Menggunakan bar screen (saringan batang) untuk mencegah objek yang kasar karena dapat merusak pompa dan proses air limbah selanjutnya.

• Ditempatkan sebelum pompa dan sebelum grit chamber.

06/03/2012

53

Tabel 7. Persyaratan Teknis Saringan

Faktor DisainPembersihan Cara

Manual

Pembersihan

Dengan

Alat Mekanik

Kecepatan aliran lewat celah (m/dt) 0,3 – 0,6 0,6 – 1

Ukuran penampang batang

Lebar (mm) 4 – 8 8 – 10

Tebal (mm) 25 – 50 50 – 75

Jarak bersih dua batang (mm) 25 – 75 10 – 50

Kemiringan terhadap horizontal (derajat) 45 – 60 75 – 85

Kehilangan tekanan lewat celah (mm) 150 150

Kehilangan tekanan Max.(saat tersumbat) (mm) 800 800

Sumber: Syed R, Qosim, Waste water teatment plants

Gambar 8. Skematik gambar saringan sampah


06/03/2012

54

Bak Penangkap Pasir (Grit Chamber)

• Grit chamber diperlukan untuk memisahkan kandungan pasir atau grit dari aliran air limbah. Kunci dari pemisahan ini adalah mengendapkan pasir pada kecepatan horizontal tetapi kecepatan tersebut tidak telalu pelan sehingga bahan-bahan lain (organik) selain pasir tidak ikut mengendap


Gambar 9. Skematik Grit Chamber

06/03/2012

55


Tabel 8. Kriteria Desain Grit Chamber

Faktor Rencana Kriteria Keterangan

DimensiKedalaman (m) Panjang (m) Lebar (m)Rasio lebar/dalamRasio panjang/lebar

2 – 57,5 – 202,5 – 7

1:1 s/d 5:12,5:1 s/d 5:1

Jika diperlukan untuk menangkap pasir halus (0,21 mm), gunakan waktu detensi (td) yang lebih lama.Lebar disesuaikan juga untuk peralatan pengeruk pasir mekanik, kalau terlalu lebardapat menggunakan buffle pemisah aliran untuk mencegah aliran pendek.

Kecepatan Aliran (m/detik) 0,6 – 0,8 Di permukaan air

Detention time pada aliran puncak

2 – 5 menit

Pasokan udara(liter/detik.m panjang tangki)

5 - 12 Jika diperlukan untuk mengurangi bau

(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)

Bak Pengendap I (Preliminary Sedimentation)

• Fungsi utama bak pengendap I adalah mengendapkan partikel discrete.

• Unit ini juga dapat menurunkan konsentrasi BOD/COD dalam aliran sehingga membantu menurunkan beban pengolahan biologis pada tahapan pengolahan berikutnya.

• Unit ini dapat mengendapkan (50-70)% padatan yang tersuspensi (suspended solid) dan mengurangi (30-40)% BOD.


06/03/2012

56

Gambar 10. Grafik Surface Loading Rate (SLR) dan Waktu Detensi (td)

Sumber: Syed R. Qasim, Waste water Treatment plants, CBS publishing Jepan,Ltd., 1985,


Tabel 9. Design kriteria untuk masing masing tipikal bak pengendap pertama



06/03/2012

57


Gambar 11. Skema Bak Persegi Panjang Tipe Aliran Horizontal


Gambar 12. Skema Tipikal Bak Pengendap Pertama Tipe Aliran Radial Dan Aliran Ke Atas

06/03/2012

58

Bak Pengendap II (clarifier)

• Perhatian khusus harus diberikan terhadap pengendapan flok dalam bentuk MLSS (mixed liquoer suspended solid) dari proses activated sludge atau lumpur aktif dengan konsentrasi yang tinggi mencapai 5.000 mg/l. Clarifier ini merupakan pengendapan terakhir yang disebut juga dengan final sedimentation



Gambar 13. Bentuk Bangunan Secondary Clarifier

06/03/2012

59

Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah

• Prinsip pengolahan menggunakan jasa bakteri (mikroorganisme) untuk menguraikan bahan organik yang terkandung dalam air limbah dan enzim yang ada mikroorganisma tersebut akan mengubah bahan organik menjadi unsur-unsur senyawa sederhana.



Gambar 14. Prinsip Pengolahan Biologis Secara Aerob dan Anaerob

06/03/2012

60


Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah

Type PengolahanBeban

hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan

Septik tank

Sedimentasi

ditambah dengan stabilisasi lumpur

1 m3/m2.hari

Pengoperasian

& perawatan mudah

Effisiensi < 30%

Imhoff tank

Sedimentasi

ditambah dengan stabilisasi lumpur

0,5 m3/m2hari

Pengoperasian

& perawatan mudah

Efisiensi < 50%

Kolam

anaerob

Pengolahan

anaerob

4 m3/m2.hari atau0,3 – 1,2 kg BOD /m3/hari

Konstruksi

mudahEfisiensi < 50 %

UASBPengolahan

anaerob20 m3/m2 hari

influent untuk

BOD>100 mg/L

KecepatanAliran

harus stabilKolam

Fakultatif

Pengolahan

anaerob dan aerob

250 kg BOD/

ha.hariEfisiensi > 90% Perlu lahan luas

Kolam Aerasi

(Aerated lagon)

Pengolahan aerobTidakmenggunakanclarifier khusus

Endapan di dasar kolam

Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah (Lanjutan)

Type Pengolahan

Beban

hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan

Kolam

maturasiPengolahan aerob 0,01 kg/m3. hari Efisiensi 70 % Cukup luas

RBC Pengolahan aerob0,02m3/m2.luas

media

Tenaga listrik

kecil & waktu

detensi 3 jam

Phytoremediasi

Dapat melakukan

penyerapan

bahan organik dan

racun

25 – 30 kg/ha

Dapat

mengurangi B3

dan zat

radioaktif

Beban organik

kecil sehingga

tidak untuk

skala besar



06/03/2012

61

Kolam Aerasi (aerated lagoon)

• Kolam aerasi menggunakan peralatan aerator mekanik berupa surface aerator yang digunakan untuk membantu mekanisasi pasokan oksigen terlarut di dalam air


Tabel 11. Perbedaan Karakteristik Berdasarkan Jenis Kolam Aerasi

Kriteria Fakultatif Flowthrough Extended aeration

Konsentrasi solid (mg/l) 30 - 150 30 – 300 4.000 – 5.000

Waktu detensi (hari) 3 - 6 2 - 5 0,7 -1

Dalam kolam (m) 3 - 5 3 – 5 3 – 5

Efisiensi penysisihanBOD (%)

75 – 90 70 – 85 95 – 98

Kebutuhan lahan(m2/kapita)

0,15 – 0,45 0,10 – 0,35 0,13 – 0,25

Kebutuhan oxigen+) 0,6 – 0,8 0,6 – 0,8 1,2 – 1,8

Aerasi HP*

HP/1000 orang 1,0 – 1,3 1,0 – 1,3 2,0 – 3,0

HP/1000 m3/kolam 1,0 – 1,5 3,5 – 5,2 1,5 – 2,5

*) perhitungan Hourse Power didasarkan bahwa aerator dapat memberikan 1.7 kg O2/HP jam+ ) Kg O2/Kg BOD removal


06/03/2012

62

Kolam Aerasi Fakultatif

• Tipe ini selaras dengan kolam algae pada pada kolam stabilisasi, hanya oksigen yang diperlukan disuplai melalui aerator dan bukan melalui proses fotosintesis algae


Gambar 15. Skema Kolam Aerasi Fakultatif


06/03/2012

63

Gambar 16. Skema Aerated Lagoon Flow Through



Gambar 17. Skema Proses Lumpur Aktif Aerasi Berlanjut (Extended Aeration)

06/03/2012

64


Gambar 18. Kolam Extended Aeration Menggunakan Tangki Pengendap Terpisah


Gambar 19. Extended Aeration Lagoon Dengan Zona Pengendapan

06/03/2012

65


Gambar 20. Extended Aerated Lagoon Dengan 2 Sel Dengan Operasi Secara Intermittent

Lumpur Aktif (Activated Sludge)

• Lumpur aktif adalah seluruh lumpur yang tersuspensi dan diberi oksigen sehingga seluruh mikroorganisme aerobik yang ada dan melekat dengan lumpur menjadi sangat aktif. Ada dua jenis lumpur aktif yaitu tipe konvensional dan tipe extended aeration


06/03/2012

66

Sistim IPAL extended aeration


Tabel 12. Perbandingan Sistem Dengan Aerasi

Jenis

pengolahanUraian

Jenis

aliran

Waktu

tinggal lumpur (jam)

Rasio

Makanan

/ Mikroba

Beban

Aerator (kg/m3.

hari)

MLSS

(mg/l)

Periode

aerasi

(jam)

Rasio

Resirku-lasi

Activated

Sludge Conventional

Plug 5 - 15 0,2 - 0,4 0,3 - 0,61.500 -

2.0004 - 8

0,25 –

0,5

Extended

Aeration

Oxidation

ditchMix 20-30 0,05–0,15 0,1 - 0,4

3.000 -

6.00018-36 0,5-2

Kolam

AerasiPlug 0,1

250-

300

Inter-

mittent0


06/03/2012

67


Gambar 21. Lumpur Aktif Tipe Konvensional Dengan Oxidation Ditch

Gambar 22. Oxidation Ditch


06/03/2012

68

Oxydation Ditch


Oxydation Ditch


06/03/2012

69


Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator

Sistem Aerasi Uraian Kelebihan KekuranganTransferEfisiensi

Transfer

Rate

Sistem diffuser:

1. Gelembung halus

2. Gelembung sedang

3. Gelembung besar

1. Menggunakan pipaatau sungkup keramik yang berpori

2. Menggunakan pipa perforated

3. Menggunakanpipa denganorifice

1. Baik untuk pengadukan dan transfer oksigen

2. Baik untuk pengadukan dan biaya O&P rendah

3. Tidak mudah tersumbat, biayaO&P rendah

1. Biaya inisial danO&P tinggi

2. Biaya inisial tinggi

3. Biaya inisial dan tenaga listrik tinggi

10 – 306 – 154 - 8

1,2 – 2,01,0 – 1,60,6 – 1,2

Sistem mekanikal:1. Aliran radial 20-

60 rpm2. Aliran aksial 300-

1.200 rpm

1. Dengandiameterimpeller lebar

2. Dengan diameterpropeller pendek

1. Fleksibel, adukan baik

2. Biaya awal rendah

1. Biaya awal tinggi

2. Adukan kurang

1,2 – 2,41,2 – 2,4

Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator(Lanjutan)

Sistem Aerasi Uraian Kelebihan KekuranganTransferEfisiensi

TransferRate

Tubular diffuserUdara & AL dihisap kedalam pipa untuk diaduk

Rendah biayaawal, O&P, efisiensi transfer tinggi

Adukan rendah 7 – 10 1,2 – 1,6

JetTekanan udaradan ALhorizontal

Cocok untukbak yang dalam

Perlu pompadan kompresor

10 – 25 1,2 – 2,4

Brush rotor

Drum dilapisi sikatbajadan diputar dengan as horizontal

Cocok untukoxidation ditch

Efisiensi rendah 1,2 – 2,4

Submed turbin Adukan tinggi Energi tinggi 1,0 – 1,5


06/03/2012

70


Gambar 23. Proses Ekologi Di Dalam Kolam Fakultatif


Gambar 25. Skema Kombinasi Unit Pengolahan Kolam Stabilisasi

06/03/2012

71


Gambar 26. Diagram Alir Proses Pengolahan Air Limbah Dengan RBC


Gambar 27. Skema Sistem Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem RBC

06/03/2012

72

Rotating Biological Contactor (RBC)


Rotating Biological Contactor (RBC)


06/03/2012

73

Gambar Skematik RBC



Gambar 28. Skema Tangki Biofilter

06/03/2012

74

Gambar Biofilter (type SAF)


Dasar Perencanaan Extended Aeration danOxidation Ditch

• Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate)

• Mixed-liqour suspended solids (MLSS)

• Mixed-Iiqour volatile suspended solids (MLVSS)

• Food - to - microorganism (F/M) Ratio

• Hidraulic retention time (HRT)

• Ratio Sirkulasi Lumpur (Hidraulic Recycle Ratio, HRT)

• Umur Lumpur (sludge age)


06/03/2012

75

Dasar Perencanaan RBC dan Biofilter

• Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate)

• Ratio volume reaktor terhadap luas permukaan media (G),

• Hydraulic Loading rate (HLR)

• Waktu Tinggal (Detention Time, Td)


Tabel 14. Hubungan inlet BOD dan beban BOD

Inlet BOD mg/l LA g BOD/m2.hari

300 30

200 20

150 15

100 10

50 5

Sumber : EBIE Kunio., “Eisei Kougaku Enshu”, Morikita Shuppan kabushiki Kaisha, 1992.


06/03/2012

76


Gambar 29. Bak Phytoremediasi

Gambar 30. Pilihan Proses Pengolahan Lumpur


06/03/2012

77

Tabel 15. Kriteria Perencanaan Gravity Sludge Thickener

Asal Lumpur

KonsentrasiAwal (%)

Consentration Thickened

(%)

BebanHidraulik

(m3/m2.hr)

Laju BebanPadatan

(kg/m2.hr)

EfisiensiPengendapan

(%)

Over flow TSS

(%)

Pengendap I 1,0-7,0 5,0-10,0 24-33 90-14,4 85-98 300-1.000

Trickling

Filter1,0-4,0 2,0-6,0 2,0-6,0 35-50 80-92 200-1.000

ActivatedSludge

0,2-1,5 2,0-4,0 2,0-6,0 10-35 60-85 200-1.000

Pengendap

I+II0,5-2,0 4,0-6,0 4,0-10,0 25-80 85-92 300-800

(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah PU, 2006)


Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester


• Tujuan stabilisasi lumpur adalah mengurangi bakteri pathogen, mengurangi bau yang menyengat dan mengendalikan pembusukan zat organik. Stabilisasi ini dapat dilakukan dengan proses kimia, fisika dan biologi.

• Umumnya proses biologi banyak digunakan dalam proses pengeraman secara anaerobik yang disebut anaerobic digester.

06/03/2012

78

Tabel 16. Desain Kriteria untuk Pengeraman Anaerobik


Parameter Standard Rate High Rate

Lama Pengeraman (SRT) (hari) 30 – 60 10 – 30

Sludge loading (kg VS/m3.hari) 0,64 – 1,60 2,40 – 6,41

Kriteria volume

Pengendapan I (m3/kapita) 0,03 – 0,04 0,02 – 0,03

Pengendapan I + II (dari activated sludge)(m3/kapita)

0,06 – 0,08 0,02 – 0,04

Pengendapan I + II (trickling filter) (m3/kapita) 0,06 – 0,14 0,02 – 0,04

Konsentrasi solid (lumpur kering) yg masuk (%) 2 – 4 4 – 6

Konsentrasi setelah pengeraman 4 – 6 4 – 6


Gambar 31. Skema Anaerobic Sludge Digester


06/03/2012

79


Gambar 32. Kriteria Sludge Drying Bed


TERIMA KASIH

Joni HermanaJurusan Teknik Lingkungan

Email: [email protected], hp: 08123029313

Documents

Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik